Экспресс-оценка фильтрационно-емкостных свойств образцов горных пород
Экспресс-оценка фильтрационно-емкостных свойств образцов горных пород
Экспресс-оценка фильтрационно-емкостных свойств
образцов горных пород
С.Н. Сидорович, Л.М. Шишлова, Муравьев П.П. (ОАО НПФ
«Геофизика»)
В
данной работе описывается экспрессный метод определения фильтрационно-емкостных
свойств горных пород с использованием серийного анализатора влажности [1].
Метод позволяет оперативно определять объемную плотность (δоб),
минералогическую плотность (δмин), открытую пористость (kпо)
и оценить проницаемость горной породы.
Методика
включает следующие операции:
-
насыщение образца горной породы (керн, шлам) дистиллированной водой, при ГТИ
можно использовать свежеотобранные и отмытые образцы, не подвергая их
насыщению;
-
с поверхности насыщенных (отмытых) образцов с помощью фильтровальной бумаги
удаляется лишняя влага, образец помещается в мерную емкость (цена деления шкалы
0,5 мл), частично наполненную дистиллированной водой;
-
по разнице отсчетов определяется объем образца Vобр. Его можно определить
и методом гидростатического взвешивания с помощью анализатора влажности;
-
извлечение образца из мерной емкости, удаление лишней влаги с его поверхности, укладывание
на тарелочку анализатора влажности;
-
снятие показаний mн встроенных электронных весов, где mн–
масса насыщенного водой образца;
-
включение нагрева встроенного инфракрасного излучателя (t = 105 ˚C) и
высушивание образца до постоянного веса; определение массы mс сухого
образца (контрольные образцы просушиваются в термошкафу);
-
расчет массы mв удаленной из анализируемого образца влаги: mв
= mн -mс и объема пор Vпор
Vпор
= Vв = ( mн -mс) / δв ,
т.к.
при 20 ˚C δв = 1 г/см3, |Vпор| = | mв|;
-
расчет объема скелета образца
Vтв.ф.
= Vобр . – Vпор;
-
расчет открытой пористости kп.о.
kп.о.
= Vпор / Vобр = ( mн - mс ) /
Vобр · δв ;
при
20˚C kп.о. = ( mн -mс) / Vобр
;
-
расчет объемной плотности δоб породы
δоб
= mн / Vобр;
-
расчет минералогической плотности δмин породы
δмин=
mc / Vтв.ф.
При
подключении анализатора влажности к персональному компьютеру через порт RS 232
возможно контролировать процесс удаления влаги из пор образца горной породы до
установления постоянного веса и по характеру кривой потери влаги качественно
оценить проницаемость образца. Проведенные экспериментальные исследования
свидетельствуют о том, что скорость удаления влаги (массы mн) из пор
образца в течение времени t, рассчитываемая как W = mв / t ,
определяется, прежде всего, проницаемостью породы. Например, при одной и той же
пористости и одинаковой гидрофильности или гидрофобности максимальные значения
W наблюдаются для образцов керна большей проницаемости.
На
коллекции образцов с проницаемостью от 10 мД и более получено уравнение
регрессии
kпр=
3,085е–27,72k ( r = 0,88) ,
где
k – условный коэффициент (k = t/mнk п ), оценивающий
время удаления влаги, приходящееся на единицу объема пустотного пространства.
Авторами предлагается использование этого уравнения для предварительной оценки
проницаемости проницаемых [2, 3] образцов горных пород с межзерновой
пористостью. Наблюдается зависимость kпр= f (k) и для образцов с
проницаемостью 1-10 мД.
Отработка
методики проводилась на коллекции образцов из продуктивных терригенных
отложений бобриковского и кыновско-пашийского возраста и из карбонатных
отложений турнейско-фаменского возраста разведочных площадей Башкирии.
Список литературы
1.
Сидорович С.Н., Муравьев П.П., Шишлова Л.М. Термогравиметрический метод
изучения емкостно-плотностных характеристик горных пород // Тезисы докладов
четвертого конгресса нефтегазопромышленников России. Уфа. 2003.
2.
Добрынин В.М., Вендельштейн Б.Ю., Кожевников Д.А. // Петрофизика. М.: Недра.
1991.
3.
Кобранова В.Н. Физические свойства горных пород. М.: Гостоптехиздат.1962.
|